Anàlisi del mecanisme de treball de dues posicions-: lògica de commutació d'interruptors de càrrega de 25 kV630A

En el context de la construcció intel·ligent de la xarxa, l'interruptor de càrrega de 25kV 630A és una part clau de la xarxa de distribució, i l'actualització automàtica de la lògica de control de l'interruptor influeix directament en la fiabilitat i l'eficiència de les operacions de la xarxa. En simplificar la lògica de control i millorar la fiabilitat de l'execució, el mecanisme d'operació de doble posició-s'ha convertit en l'enfocament bàsic de la transformació intel·ligent dels interruptors de càrrega. Aquest article analitza les vies d'implementació tècnica de la lògica de control des de tres aspectes: principi de control, disseny de l'actuador i mecanismes de protecció de seguretat.
I. Dos-principis de control de posició: regulació precisa de la commutació no lineal
El nucli del control de doble posició consisteix a connectar o desconnectar el circuit mitjançant dos estats extrems (complet encès/complet apagat), la característica de sortida dels quals és la commutació no lineal. En els interruptors de càrrega de 25 kV 630 A, la lògica de control de doble posició activa l'acció basada en la desviació entre els valors mesurats i establerts: el controlador emet el valor màxim per apagar l'interruptor quan les mesures de corrent o tensió superen el valor establert; i el controlador emet el valor mínim per iniciar l'apagat quan el valor mesurat està per sota del valor establert. Per exemple, a l'aplicació pràctica de Shizuishan Power Supply Company a Ningxia, els interruptors de càrrega integren sensors de temperatura passius sense fil i mòduls informàtics de punta per realitzar un seguiment en temps real-de les temperatures de contacte. Quan la temperatura augmenta per sobre del valor establert, el controlador de dues posicions -activa automàticament l'ordre d'obertura per evitar que el dispositiu s'escalfi i es faci malbé.
Per evitar el desgast mecànic causat per operacions freqüents, el control de doble posició incorpora un disseny de "banda morta". Quan la desviació es manté dins del rang establert, el controlador es manté en l'estat actual sense canviar. Per exemple, un model d'interruptor de càrrega estableix la banda morta en ±5% del corrent nominal, activant l'operació de l'interruptor només si la desviació actual supera aquest rang. Aquest disseny redueix la freqüència de funcionament de l'interruptor en un 70% i allarga considerablement la vida útil mecànica.
ii. Disseny de l'actuador: sinergia entre l'emmagatzematge d'energia de primavera i l'accionament electromagnètic
La unitat d'accionament d'un mecanisme de funcionament de dues-posicions ha de complir els requisits de resposta d'alta velocitat i alta fiabilitat. L'interruptor de càrrega de 25kV 630A generalment adopta una combinació d'emmagatzematge d'energia de molla i accionament electromagnètic. El procés de canvi es divideix en tres etapes:
Etapa d'emmagatzematge d'energia: l'energia mecànica s'emmagatzema comprimint la molla d'obertura i tocant la molla mitjançant un motor elèctric o una operació manual. l'interruptor de buit ZN12-10, per exemple, estira la molla oberta a la seva longitud màxima quan està tancat, alimentant les obertures posteriors.
Fase d'activació: després de rebre el senyal del controlador, un electroimant allibera un pestell que fa que l'energia de la molla emmagatzemada impulsi el cargol. L'eix acciona la barra de tracció aïllada a través d'un enllaç de quatre-barres per aconseguir l'interruptor de contacte. Un determinat tipus d'interruptor de càrrega utilitza tecnologia d'accionament paral·lel de doble bobina per optimitzar la distribució del camp magnètic de la bobina, accelerar el moviment de contacte a 0,8 m/s i escurçar el temps d'obertura a menys de 40 m/s.
Fase d'amortiment: al final de l'operació de tancament, un amortidor de cautxú o d'oli absorbeix l'energia cinètica restant per evitar que el contacte es recuperi. Per exemple, l'interruptor de càrrega FN12-12 utilitza aire comprimit per formar un coixí d'aire a través del broquet quan s'encén, apaga l'arc en 0,1 mil·lisegons i desaccelera el moviment de contacte a zero a través d'un amortidor per evitar impactes mecànics.
III. Mecanismes de protecció de seguretat: enclavaments múltiples, vigilància de l'estat
Per garantir la seguretat en condicions de funcionament complexes, els interruptors de càrrega integren diversos mecanismes de protecció:
Enclavament elèctric: el sensor de pressió de gas SF6 i el sensor d'estat d'emmagatzematge d'energia de la molla proporcionen informació sobre el dispositiu-en temps real. Quan la pressió del gas és inferior a 0,6 MPa o la molla no està electrificada, el circuit de tancament s'enclava per evitar un funcionament incorrecte. Per exemple, un interruptor de càrrega d'una subestació prefabricada té una vàlvula d'alleujament de pressió al seu compartiment inferior per alliberar automàticament la pressió quan el nivell d'aigua interna supera els llindars de seguretat, evitant així els riscos d'explosió.
Enclavaments mecànics: els dispositius d'enclavament mecànic implementen restriccions operatives seqüencials entre interruptors de càrrega, desconnexions i interruptors de connexió a terra. Per exemple, el tancament ha de precedir l'operació de l'interruptor de càrrega i l'obertura ha de seguir la seqüència inversa. El disseny podria evitar accidents catastròfics, com ara la desconnexió d'interruptors en viu.
Monitorització de les condicions: els sensors de temperatura, els sensors de descàrrega parcial i altres equips poden recollir contínuament la temperatura de contacte, l'energia de l'arc i altres paràmetres. Alguns models d'interruptors de càrrega utilitzen sensors de temperatura sense fil Kgg-09 per controlar els punts de contacte i proporcionar un avís precoç si els augments de temperatura superen els valors establerts per donar suport al manteniment preventiu.
IV. INTRODUCCIÓ Cas d'aplicació: Validació pràctica en xarxes intel·ligents
A la transformació de la xarxa intel·ligent de Ningxia Shizuishan Power Supply Company, el mecanisme d'operació de dues posicions dels interruptors de càrrega de 25 kV 630 A coopera amb el sistema automàtic de l'estació principal per aconseguir l'auto-curació de fallades. Quan es produeix un curtcircuit, la fusió del fusible provoca que l'interruptor de càrrega s'obri i aïlli la secció defectuosa en 0,02 segons. Al mateix temps, el sistema de l'estació principal ajusta automàticament la topologia de la xarxa mitjançant un mòdul de "control seqüencial d'un-clic" per restaurar l'alimentació a la zona lliure d'avaria-. La solució va reduir el temps mitjà d'interrupció de 2 hores a 10 minuts i va millorar la satisfacció dels usuaris en un 40%.
Conclusió:
El mecanisme d'operació de doble posició-simplifica la lògica de control, optimitza el disseny de l'actuador, millora les proteccions de seguretat i proporciona una solució fiable per a l'actualització d'automatització dels interruptors de càrrega de 25 kV630A. Amb la integració del bessó digital i la tecnologia blockchain, els interruptors de càrrega es desenvoluparan encara més cap a la detecció activa i la presa de decisions-autònoma, que proporcionaran un suport clau per a la construcció de nous sistemes elèctrics.